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Sistema-em-pacote ou sistema-em-microplaqueta? Mesmo nos projetos com limitações severas do espaço, o nível direito de integração é nunca uma decisão fácil. A tecnologia do sorvo está mostrando um nível novo da maturidade, nada como os dias velhos maus dos módulos feitos por encomenda do multichip em carcaças do unobtainium. E a tecnologia do SoC está estendendo seu alcance, com um número de vendedores que fazem circuitos do RF do pequeno-sinal nos processos baunilha-CMOS. Como a equipe de projeto decide se pôr as fases do RF sobre separado, os dados aperfeiçoados ou o integrar na banda de base morrem?

Em uma entrevista com EE Times, Pieter Hooijmans, vice-presidente e gestor de programa do RF em Philips, e em Bill Krenik, gerente sem fio da avançado-arquitetura em Texas Instruments Inc. , continuou um debate que começasse em uma sessão de painel na conferência feita sob encomenda dos circuitos integrados do ano passado.

EE Times: Cavalheiros, para obter direito à pergunta, o que é a melhor estratégia para dispositivos sem fios móveis hoje severamente forçados: Sorvo ou SoC?

Pieter Hooijmans: Philips escolheu o sorvo, para um número de razões que nós acreditamos estamos obrigando. Primeiramente, a aproximação do sorvo permite que cada bloco funcional seja fabricado na tecnologia que o serve melhor. Apesar da melhoria incontestável no desempenho de transistor do CMOS, isto é ainda importante para circuitos do RF, especialmente circuitos do grande-sinal.

Em segundo, ter os módulos diferentes em dados diferentes permite uma aproximação apto para a utilização a uma escala dos mercados. Você pode fazer diversos projetos diferentes do RF e usar apropriado para cada segmento de mercado, sem ter que mudar a microplaqueta de lógica da banda de base, por exemplo. Com um SoC, você é colado com o que quer que você escolheu pôr sobre o dado.

Em terceiro lugar, o sorvo pode ser muito mais compacto no sistema. Porque nós podemos integrar todo o RF, incluindo o interruptor da antena e o amplificador de potência, e porque nós podemos integrar componentes passivos altos-q, nós podemos ter um único pacote com um sinal da antena que vão dentro e os dados digitais que saem.

Bill Krenik: Deixe-me começar concordando com o muita do que Pieter disse. Nós não diferimos nas vantagens da tecnologia do sorvo. Mas no SI, nós acreditamos que uma combinação cuidadosa de tecnologia do sorvo e do SoC é a melhor solução a estas aplicações.

Quando nós integramos os circuitos do RF do pequeno-sinal na banda de base CMOS digital morra, nós vemos vantagens reais no consumo de potência e na área da placa. Você não obtém aquelas melhorias apenas puxando dados em um maior pacote-nem não as faz que realmente para reduzir o custo. Nós ainda mantemos funções do grande-sinal, tais como o interruptor da antena e o amplificador de potência, fora do SoC.

Hooijmans: Assim nós não discordamos no valor do sorvo. A discussão está sobre onde colocar os circuitos do transceptor do RF do pequeno-sinal. Eu concordo que a pôr no CMOS é uma maneira de salvar algumas moedas de um centavo e alguns milímetros quadrados, mas não é necessariamente a melhor maneira. Essa decisão tem um impacto principal na divisão do sistema.

Krenik: E eu penso que na tecnologia de hoje, o pequeno-sinal RF cabe naturalmente com a lógica digital. Muda o projeto de sistema um tanto-após tudo, você está projetando agora uma fase do RF com transistor do CMOS que foram pretendidos para digital. Mas isso tem benefícios, demasiado. Aqueles transistor têm um ft mais de 100 gigahertz, e você tem um passo muito fino da disposição a trabalhar com. Você pode tomar uma aproximação mais agressiva para projetar do que é possível em uns processos mais velhos do RF.

Em particular, se a relação RF-à-digital é interna à microplaqueta, a banda de base pode compartilhar da informação com a fase do RF a nível que não seria prático com dados separados. Por exemplo, o processador da banda de base pode ser usado para passar os circuitos do RF com um processo de auto-teste e pode fazer a configuração on-the-fly para ajustar os circuitos do RF para compensar variações da tensão, da temperatura ou do processo.

Hooijmans: Eu concordo. De fato, se você executa o RF no CMOS digital, você é forçado a ter um controle mais digital sobre a fase do RF devido às limitações no processo. Mas você pode usar as mesmas técnicas digitais em um dado fabricado em um processo verdadeiro do RF, e usa-as para aperfeiçoar o desempenho, para não compensar por defeitos do processo.

Mas eu gostaria de ir para trás à edição da modularidade. Como o número de relações que sem fio você está tentando apoiar vai acima, você põe-nas todas sobre seu SoC? Como você trataria um SoC que tivesse 10 relações do RF nele? As edições da integridade de sinal, a interferência entre as entradas, mesmo o ruído da banda de base digital seriam edições enormes.

Krenik: É um empreendimento principal. Eu não disputo aquele. Todos de processo dos coordenadores, do empacotamento e do teste os povos têm que trabalhar intimately com a equipe de projeto da microplaqueta para que qualquer outra coisa semelhante trabalhe. Mas é o futuro. Mesmo hoje, em Bluetooth, por exemplo, você tem que ter um SoC.

Hooijmans: Bem, não. Nós em Philips temos uma solução do sorvo a Bluetooth que tem o consumo do mesmo tamanho, do custo e da potência como as soluções do SoC.

Krenik: APROVAÇÃO. Deixe-nos apenas dizer que muitos vendedores escolheram uma aproximação da único-microplaqueta nesse mercado. Isso é igualmente verdadeiro para receptores de GPS, e está tornando-se verdadeiro para redes wireless. Eu acredito que a tendência do mercado está para SoCs. E eu acredito que o SI resolveu os problemas da integração de modo que nós possamos ir lá.

Hooijmans: Toda certo, deixe-nos olhar o futuro. No futuro, nós veremos sistemas ajustados com relações sem fio múltiplas em combinações diferentes, e exigências diferentes para a operação simultânea. Você fará um único gigante SoC que inclua todas as relações sem fio que puderam ser necessários por exemplo em um monofone avançado? Aquela não é a maneira de ir. Não é um problema solucionável.

Krenik: Você é direito que as características estão derramando absolutamente nos monofones. E cada característica nova traz sua própria antena, sua própria relação de ar. Tudo que eu estou dizendo é quando você divide o sistema, posto cada rádio com sua banda de base correspondente. Assim você termina acima com um conjunto de SoCs; é muito modular.

Pelo nó de 65 nanômetros, eu acredito que nós veremos segmentos distintos emergir nos mercados sem fio, e terão fixado combinações de funções. Assim nós podemos servir cada segmento principal com um único SoC. Então, com nossa experiência em usar SoCs na geração de 90 nanômetro, nós seremos muito bem posicionados para uma transição relativamente fácil.

Hooijmans: Se tais segmentos se tornam, você pôde salvar algumas moedas de um centavo. Mas eu penso que haverá poucos tais segmentos onde você poderia servir um de grande volume da procura com um único SoC. Recorde, nós estará aumentando a integração com a aproximação do sorvo também, combinando as coisas onde há uma sinergia arquitetónica real.

Krenik: Eu não concordo com onde você está indo lá. Os aumentos da aproximação do SoC, um pouco do que diminuições, flexibilidade. É mais flexível devido à integração que mais apertada você tem entre as funções. E se o mercado ainda quer uma aproximação mais modular para segmentos menos-definidos, nós podemos oferecer aquele também sem mudar a arquitetura ou a tecnologia.

EET: Bill, eu penso que você é a primeira pessoa que eu me ouvi para sugerir que a transição de 90 nanômetro a 65 nanômetro fosse relativamente fácil.

Hooijmans: Os 90 - à migração de 65 nanômetro não é automático. Eu direi que o mais de sua funcionalidade que você tem em circuitos digitais, mais fácil torna-se. Mas no passado, os circuitos do transceptor foram mais duros de migrar do que a banda de base digital. De fato, nós podemos realmente degradar o desempenho do RF total transportando-se a 65 nanômetro.

Krenik: Nada é trivial anymore. Nós teremos que fazer acomodações para 65 nanômetro no projeto do bolacha-nível e em outra parte. Mas devido ao grande número de produtos que digitais importantes o SI tem, os coordenadores de processo absolutamente deve fazer a migração digital a 65 nanômetro fácil para nossos desenhistas. Então, para os circuitos do RF, nós estamos olhando mais uma vez um grupo de transistor menores, mais rápidos que usam menos poder.

EET: Você ambos mencionou o uso crescente de circuitos digitais ajudar ao RF. Este está sendo feito devido à integração, ou é apenas a melhor maneira de projetar circuitos do RF na tecnologia atual?

Krenik: Há definidamente uma tendência à numeração de circuitos do RF no SI. De fato, o benefício grande da integração não era tanto a combinação de dois dados porque obtinha o RF no dado com os circuitos digitais assim que poderiam trabalhar intimately. Quando nós fazíamos os estudos arquitetónicos para o monofone da único-microplaqueta, nós concluímos um pouco rapidamente que a melhor aproximação era à potência de processamento digital da força de alavanca controlar os circuitos análogos. Isso não é apenas verdadeiro para o RF integrado; é ingualmente verdadeiro para microplaquetas de rádio separadas.

Hooijmans: É uma pergunta do galinha-e-ovo. Você quer migrar circuitos do RF ao CMOS devido ao ft alto e à baixa corrente. Mas se você migra, você encontra que há muitos inconvenientes no processo que o exigem fazer a compensação digital. Se você está indo fazer o RF no CMOS, você está indo fazer a correção digital. Mas geralmente, há algumas vantagens a ter os sinais que vêm para trás à fase do RF da banda de base. Para aquelas razões, a técnica é ingualmente válida para microplaquetas autônomas do RF.

EET: Assim empregando a tecnologia digital de qualquer maneira, há uma diferença na possibilidade do projeto entre aproximações do sorvo e do SoC?

Hooijmans: Com um sorvo, você pode usar tecnologias aperfeiçoadas para cada função. Para ser seu melhor, o interruptor da antena, o amplificador de potência e os filtros cada um da SERRA precisam sua própria tecnologia de processamento. Dentro dessa limitação, menos dado é melhor. Nós apenas estamos falando sobre uma divisão levemente diferente.

Krenik: O SI igualmente defende sorvos. Todos aqueles outros componentes fora do SoC são igualmente importantes. Mas mesmo com um sorvo, é valioso obter tanto quanto possível na banda de base morre. Misturar todas aquelas tecnologias faz o projeto do sorvo mais complexo.

Hooijmans: Bem, há muitos sorvos na produção em Philips. Eu diria que é uma tecnologia perfeitamente manejável.

Krenik: Talvez. Mas há uma chamada mais alta aqui. O sorvo e os SoC são ambos essenciais à evolução do monofone. Nós estamos olhando os monofones no futuro que têm para cima de dúzia rádios neles para várias funções. Nós apenas não poderemos fazer isso sem dominar o sorvo e o SoC.

EET: Finalmente, nós vimos à pergunta do custo. Se o sorvo e os SoC bem-são projetados, é uma aproximação realmente menos cara do que a outro?

Krenik: Nós acreditamos que o SoC será mais baixo no custo. Faz a integração ajustada mais simples, fornece um acoplamento mais próximo entre o RF e os circuitos da banda de base, e tem um mais baixo consumo de potência total. Esse último ponto significa que, secundariamente, a aproximação do SoC pode salvar mais dinheiro nos circuitos da gestão do poder. E a área da placa é mais baixa.

Mais, nós acreditamos que o SoC renderá melhor do que uma aproximação do sorvo, e nós podemos fazer o rendimento mesmo melhor com funções de auto-teste, da auto-correção e de ajustamento que nós obtemos pelo acoplamento próximo do RF e da banda de base.

O ponto da aprender-curva é importante. Porque no SoC o rádio é pela maior parte digital, porque nós vamos avante nós podemos recolher uma quantidade enorme de dados sobre o que está acontecendo dentro do rádio. Isso significa não somente melhorias do rendimento. Igualmente significa mais rapidamente eliminar erros e um tempo-à-mercado mais curto para nossos clientes.

Hooijmans: Estes benefícios da numeração igualmente aplicam-se ao sorvo, naturalmente. Eu penso que se ambas as aproximações bem-são projetadas, a diferença será marginal. Mas se você faz uma confusão de algo, o custo de fixar o SoC poderia correr afastado com você.

De qualquer maneira, claramente você tem que dominar a tecnologia. Reconhecendo isso, talvez sua escolha da solução deve ser baseada em seu controle das tecnologias involvidas assim como em suas necessidades do tempo-à-mercado.